CN113541378A - 电机 - Google Patents

Abstract

一种电机，抑制轴承部件的劣化。电机(100)具备支承框架(2)、定子(3)、轴承部件(4a)以及转子(5)。支承框架具有第一筒状部(21)、第二筒状部(22)以及通气孔(23)。第二筒状部配置在第一筒状部的径向外侧。通气孔在第一筒状部与第二筒状部之间沿着轴向延伸。定子配置在第二筒状部的径向外侧。定子由第二筒状部支承。轴承部件在第一筒状部内由第一筒状部支承。转子具有转子框架(51)、轴(52)以及永磁铁(53)。转子框架在轴向上配置在支承框架的第一侧。轴固定于转子框架。轴通过轴承部件能够旋转地安装于支承框架。永磁铁配置在定子的径向外侧。永磁铁由转子框架支承。

Description

电机

技术领域

本发明涉及电机。

背景技术

近年来，无人机开始普及。一般，无人机具有主体部、从主体部呈放射状延伸的多个框架、以及安装于各框架的前端的电机。电机使推进器旋转。用于该无人机的电机具有外壳，并通过该外壳来支承轴承部件及线圈部(参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：美国专利申请公开第2019/0181701号说明书

发明内容

发明要解决的技术问题

在如上述那样构成的无人机用的电机中，线圈部发热。并且，从线圈部通过外壳向轴承部件传热，其结果，会发生轴承部件劣化这样的问题。

本发明的技术问题在于，抑制轴承部件的劣化。

用于解决技术问题的方案

本发明的某一侧面所涉及的电机具备支承框架、定子、轴承部件以及转子。支承框架具有第一筒状部、第二筒状部以及通气孔。第二筒状部配置在第一筒状部的径向外侧。通气孔在第一筒状部与第二筒状部之间沿着轴向延伸。定子配置在第二筒状部的径向外侧。定子由第二筒状部支承。轴承部件在第一筒状部内由第一筒状部支承。转子具有转子框架、轴以及永磁铁。转子框架在轴向上配置于支承框架的第一侧。轴固定于转子框架。轴通过轴承部件以能够旋转的方式安装于支承框架。永磁铁配置在定子的径向外侧。永磁铁由转子框架支承。

根据该构成，由于定子由第二筒状部支承，所以从定子向第二筒状部传热。由于在该第二筒状部与第一筒状部之间形成有通气孔，所以能够抑制从第二筒状部向第一筒状部传热。其结果，由于还抑制向由第一筒状部支承的轴承部件的传热，所以能够抑制轴承部件的劣化。

需要说明的是，由于在该通气孔内，由于通过推进器进行旋转而被供给到电机内的空气流动，所以第一筒状部和第二筒状部被冷却。其结果，能够进一步抑制从第二筒状部向第一筒状部传热，并且进一步抑制向轴承部件的传热。

优选的是，第一筒状部具有比第二筒状部更向轴向的第一侧突出的突出部。通过该突出部，能够将空气向通气孔引导。

优选的是，第一筒状部具有主体部。突出部从主体部向轴向的第一侧突出。突出部的外径比主体部的外径小。

优选的是，轴承部件在突出部内被支承。

优选的是，转子框架具有沿着周向排列的多个贯通孔。贯通孔相对于通气孔配置在径向外侧。

优选的是，转子框架具有倾斜部。倾斜部朝向径向外侧接近轴向的第二侧。贯通孔形成于倾斜部。根据该构成，能够向通气孔供给通过贯通孔进入到电机内的空气。

优选的是，通气孔的截面积在轴向第一侧的端部，朝向轴向的第一侧而逐渐变大。

优选的是，转子具有从转子框架向轴向的第一侧突出的凸台部。凸台部构成为供推进器安装。

优选的是，定子具有定子铁心和卷绕于定子铁心的线圈部。

优选的是，线圈部比第二筒状部更向轴向的第一侧延伸。

发明效果

根据本发明，能够抑制轴承部件的劣化。

附图说明

图1为电机的立体图。

图2为电机的剖视图。

图3为支承框架的立体图。

图4为支承框架的俯视图。

图5为卸下转子后的状态的电机的立体图。

附图标记说明

100：电机；2：支承框架；21：第一筒状部；211：主体部；212：突出部；22：第二筒状部；23：通气孔；3：定子；31：定子铁心；32：线圈部；4a：第一轴承部件；4b：第二轴承部件；5：转子；51：转子框架；52：轴；53：永磁铁；54：凸台部。

具体实施方式

以下参照附图说明实施方式所涉及的电机。图1为电机的立体图，图2为电机的剖视图。需要说明的是，在以下的说明中，轴向意指电机的旋转轴延伸的方向。轴向的第一侧意指图2的上侧，轴向的第二侧意指图2的下侧。另外，周向意指以旋转轴为中心的圆的圆周方向。径向意指以旋转轴为中心的圆的径向。

[整体构成]

如图1和图2所示，电机100具备支承框架2、定子3、多个轴承部件4a、4b以及转子5。该电机100构成为使无人机的推进器旋转。电机100的旋转轴O沿着上下方向延伸。即，在本实施方式中，轴向意指上下方向。该电机100是无人机用电机。详细而言，该电机100用于工业用无人机。

无人机的推进器(省略图示)配置于电机100的上侧(轴向的第一侧的一例)。无人机具备多个该电机100。通常，无人机具备四个该电机100。各电机100通过臂等安装于无人机的主体部分。在无人机的主体部分收纳有电池和控制单元等。

[支承框架]

支承框架2具有第一筒状部21、第二筒状部22以及多个通气孔23。支承框架2的材质例如为金属。详细而言，支承框架2的材质可以设为铝合金或镁合金等。

第一筒状部21为沿着轴向延伸的圆筒状。第一筒状部21具有主体部211和突出部212。主体部211和突出部212为沿着轴向延伸的圆筒状。主体部211在内周面具有多个台阶部。通过该台阶部来限制轴承部件4a、4b在轴向上的移动。

突出部212从主体部211向上侧突出。突出部212比第二筒状部22更向上侧突出。即，突出部212的上端位于比第二筒状部22的上端更靠上侧的位置。这样，由于形成有突出部212，所以可以将向径向内侧流动的空气向通气孔23引导。

突出部212的外径小于主体部211的外径。突出部212的内径与主体部211的内径基本相同。

第二筒状部22为沿着轴向延伸的圆筒状。第二筒状部22在径向上配置在第一筒状部21的外侧。即，在第二筒状部22内配置有第一筒状部21。第一筒状部21和第二筒状部22在径向上相互隔开间隔而配置。即，第一筒状部21的外周面不与第二筒状部22的内周面接触。

如图3所示，第二筒状部22在外周面具有台阶部221。该台阶部221以第二筒状部22的轴向第二端部的外径变大的方式而形成。利用该台阶部221限制定子3向下侧移动。

第二筒状部22在外周面上具有卡合突起222。卡合突起222从第二筒状部22的外周面向径向外侧突出。

如图3和图4所示，第一筒状部21和第二筒状部22由多个连结部24连结。连结部24沿着径向延伸。另外，连结部24沿着轴向延伸。即，连结部24为板状。各连结部24在周向上相互隔开间隔而配置。

通气孔23在第一筒状部21与第二筒状部22之间沿着轴向延伸。通气孔23沿着轴向贯通。通气孔23由第一筒状部21、第二筒状部22和一对连结部24划定。

在轴向观察时，通气孔23沿着周向延伸。各通气孔23沿着周向排列。即，多个通气孔23形成环状。

通气孔23构成为，在通气孔23的上端部，其截面积朝向上侧而逐渐变大(参照图2)。

支承框架2还具有第一圆板部25和外壁部27。第一圆板部25固定在第二筒状部22的下端部。第二筒状部22从第一圆板部25的中央部向上侧延伸。第一圆板部25形成有多个狭缝孔26。各狭缝孔26沿着周向延伸。

外壁部27从第一圆板部25的外周端部向上侧延伸。外壁部27的轴向的长度比第一筒状部21的长度、第二筒状部22的长度短。

[定子]

如图2所示，定子3由支承框架2支承。详细而言，定子3由支承框架2的第二筒状部22支承。定子3在径向上配置在第二筒状部22的外侧。即，在定子3的中央部的贯通孔内配置有第二筒状部22。

如图5所示，定子3具有定子铁心31、多个线圈部32。定子铁心31通过层叠多张电磁钢板而构成。定子铁心31具有轭铁311和多个齿312。

轭铁311为环状。在该轭铁311的开口部内配置有第二筒状部22。在轭铁311的内周面形成有卡合凹部313。通过第二筒状部22的卡合突起222卡合到该卡合凹部313内，从而限制定子3的旋转。

齿312从轭铁311向径向外侧延伸。各齿312在周向上相互隔开间隔而配置。

线圈部32卷绕于定子铁心31。详细而言，线圈部32卷绕于齿312。需要说明的是，在线圈部32与齿312之间夹有绝缘层。另外，在线圈部32与轭铁311之间也夹有绝缘层。例如，绝缘层覆盖齿312，并且覆盖轭铁311的外周部。

如图2所示，线圈部32比第二筒状部22更向上侧延伸。即，线圈部32的上端位于比第二筒状部22的上端更靠上侧的位置。另外，线圈部32的上表面以朝向径向内侧下降的方式倾斜。根据该构成，能够将空气向通气孔23引导。

[轴承部件]

本实施方式的电机100具有两个轴承部件4a、4b。需要说明的是，将配置于上侧的轴承部件称为第一轴承部件4a，将配置于下侧(轴向的第二侧的一例)的轴承部件称为第二轴承部件4b。

第一和第二轴承部件4a、4b配置在第一筒状部21内。而且，第一和第二轴承部件4a、4b由第一筒状部21支承。第一和第二轴承部件4a、4b嵌合在第一筒状部21内。第一轴承部件4a和第二轴承部件4b在轴向上相互隔开间隔而配置。

第一轴承部件4a在突出部212内被支承。详细而言，第一轴承部件4a由第一筒状部21的主体部211和突出部212这双方支承。第一轴承部件4a向上侧的移动被转子5限制。另外，第一轴承部件4a向下侧的移动被第一筒状部21内的台阶部限制。

第二轴承部件4b仅支承于第一筒状部21的主体部211。第二轴承部件4b向上侧的移动被第一筒状部21内的台阶部限制。另外，第二轴承部件4b被后述的弹性部件56向上侧施力。

[转子]

转子5构成为使推进器旋转。转子5具有转子框架51、轴52以及永磁铁53。转子5以能够旋转的方式安装于支承框架2。具体而言，转子5通过第一和第二轴承部件4a、4b安装于支承框架2。

转子框架51配置在支承框架2的上侧。转子框架51配置为覆盖定子3。转子框架51具有第二圆板部511和第二外壁部512。

第二圆板部511具有朝向径向外侧向下侧下降的倾斜部511a。倾斜部511a为环状，并沿着周向延伸。倾斜部511a配置在线圈部32的上侧。

第二圆板部511具有多个贯通孔513。贯通孔513形成于第二圆板部511的外周端部。详细而言，贯通孔513形成于倾斜部511a。贯通孔513相对于通气孔23配置在径向外侧。另外，贯通孔513的一部分配置在比线圈部32更靠径向外侧的位置。即，从径向外侧起依次配置有贯通孔513、线圈部32、通气孔23。根据该构成，能够使空气顺畅地从贯通孔513向通气孔23流动。

如图1所示，多个贯通孔513沿着周向排列。贯通孔513是在轴向观察时在周向上延伸的长孔。在轴向观察时，线圈部32从贯通孔513露出。

如图2所示，轴52固定于转子框架51。即，轴52与转子框架51—体旋转。轴52从转子框架51向下侧延伸。轴52通过第一和第二轴承部件4a、4b以能够旋转的方式安装于支承框架2。详细而言，轴52固定于第一和第二轴承部件4a、4b的内圈。

轴52为圆柱状。在轴52的下端部形成有向下侧开口的螺纹孔521。

永磁铁53安装于转子框架51的第二外壁部512。详细而言，永磁铁53安装于第二外壁部512的内周面。永磁铁53配置于定子3的径向外侧。即，永磁铁53配置为包围定子3。

转子5还具有凸台部54。凸台部54从转子框架51的中央部向上侧延伸。凸台部54为圆柱状。在该凸台部54安装有推进器。

此外，转子5还具有垫圈55、弹性部件56及按压部件57。垫圈55、弹性构件56和按压构件57配置在第一筒状部21内的下端部。

垫圈55通过螺栓58安装于轴52。螺栓58与轴52的螺纹孔521螺合。弹性部件56和按压部件57配置在垫圈55与第二轴承部件4b之间。弹性部件56配置在垫圈55与按压部件57之间。弹性部件56例如是碟形弹簧。弹性部件56对按压部件57向上侧施力。按压部件57向上侧按压第二轴承部件4b的内圈。详细而言，按压部件57具有环状的按压突起571。该按压突起571按压第二轴承部件4b的内圈。

[变形例]

以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明并不限定于此，只要不脱离本发明的主旨，则能够进行各种变更。

变形例1

在上述实施方式中，通气孔23在轴向观察时沿着周向延伸，但通气孔23的形状不限定于此。例如，通气孔23在轴向观察时既可以为圆形，也可以为矩形，还可以为其它形状。

变形例2

在上述实施方式中，电机100具有两个用于将转子支承为能够旋转的轴承部件，但轴承部件的数量并不限定于两个。即，电机100既可以仅具有一个轴承部件，也可以具有三个以上轴承部件。

Claims (10)

1.一种电机，具备支承框架、定子、轴承部件以及转子，

所述支承框架具有第一筒状部、第二筒状部以及通气孔，所述第二筒状部配置在所述第一筒状部的径向外侧，所述通气孔在所述第一筒状部与所述第二筒状部之间沿着轴向延伸，

所述定子配置在所述第二筒状部的径向外侧，并由所述第二筒状部支承，

所述轴承部件在所述第一筒状部内由所述第一筒状部支承，

所述转子具有转子框架、轴以及永磁铁，所述转子框架在轴向上配置在所述支承框架的第一侧，所述轴固定于所述转子框架，并且通过所述轴承部件以能够旋转的方式安装于支承框架，所述永磁铁配置在所述定子的径向外侧并由所述转子框架支承。

2.根据权利要求1所述的电机，其中，

所述第一筒状部具有比所述第二筒状部更向轴向的第一侧突出的突出部。

3.根据权利要求2所述的电机，其中，

所述第一筒状部具有主体部，

所述突出部从所述主体部向轴向的第一侧突出，并且所述突出部的外径比所述主体部的外径小。

4.根据权利要求2或3所述的电机，其中，

所述轴承部件在所述突出部内被支承。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的电机，其中，

所述转子框架具有沿着周向排列的多个贯通孔，

所述贯通孔相对于所述通气孔配置在径向外侧。

6.根据权利要求5所述的电机，其中，

所述转子框架具有朝向径向外侧接近轴向的第二侧的倾斜部，

所述贯通孔形成于所述倾斜部。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的电机，其中，

所述通气孔的截面积在轴向第一侧的端部朝向轴向的第一侧而逐渐变大。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的电机，其中，

所述转子具有从所述转子框架向轴向的第一侧突出的凸台部，

所述凸台部构成为供推进器安装。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的电机，其中，

所述定子具有定子铁心和卷绕于所述定子铁心的线圈部。

10.根据权利要求9所述的电机，其中，

所述线圈部比所述第二筒状部更向轴向的第一侧延伸。

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